Получение надежного сцепления покрытия с основой

Цинк, как и кадмий, легко испаряется в вакууме, но трудность состоит в получении надежного сцепления покрытия с основой. Разработаны несколько режимов цинкования. Кратко рассмотрим основные из них. Режим предварительного нанесения на сталь тонкого подслоя олова в одинаковой степени пригоден и для кадмирования, и для цинкования. Режим цинкования, приведенный в описании к патенту, предусматривает предварительное напыление на сталь в вакууме 10~2 Па промежуточного слоя железа при температуре конденсации не ниже 177° С. При тех же условиях осаждается и цинк. Отмечается довольно высокая пластичность таких покрытий общей толщиной не более 25 мкм.
<br><br>Автор патента предлагает осаждать цинк на поверхность, предварительно покрытую слоем алюминия или магния. Испарение алюминия (магния) проводят электронно-лучевой пушкой в вакууме 2-Ю-2 Па. После осаждения цинка стальная полоса с покрытием нагревается до 230° С (электронно-лучевым методом). Отмечается, что необходимо выдерживать определенный интервал времени между осаждением алюминия (или магния) и цинка. Так, при температуре 25° С цинк должен осаждаться через 20 с после напыления алюминия, при 65° С — через 10 с и 95° С — через 5 с.
<br><br>Для получения надежного сцепления цинка со сталью первоначально получают тонкий слой сплава цинка с основой. Стальную подложку нагревают до 157° С для удаления загрязнений и дегазации, затем наносят тонкий слой цинка (0,02—2,5 мкм) при давлении 10~2—30 Па, после чего нагревают стальную полосу до 460° С для образования слоя сплава на подложке. Затем сталь резко охлаждают до температуры ниже температуры испарения цинка, пары которого конденсируются на подложке, образуя покрытие требуемой толщины. Этот процесс, по мнению авторов, можно проводить непрерывно при скорости движения стальной полосы 10 м/с. Осаждение цинка, по данным патента, проводится при температуре конденсации не выше 93° С в течение нескольких минут. Затем деталь быстро нагревают до 400—540°С и охлаждают до температуры ниже 93° С (время нагрева и охлаждения не должно превышать 25 с). Авторы утверждают, что при температуре нагрева 400° С было получено цинковое покрытие толщиной 18 мкм с хорошей адгезией к стальной основе; при 426° С было получено пластичное цинковое покрытие толщиной 150 мкм с хорошей адгезией. Перед нанесением цинка детали обезжиривали в органических растворителях и травили в лимонной кислоте.